研究人员在12月22日的《当代生物学》杂志上报告说，驯鹿反刍的时间越多，它们在非快速眼动睡眠(non-REM)中的时间就越少。脑电图记录显示，驯鹿在反刍期间的脑电波与非快速眼动睡眠期间的脑电波相似，这些脑电波模式表明驯鹿在反刍后更加“休息”。
研究人员推测，这种多任务处理可能有助于驯鹿在食物充足的夏季获得足够的睡眠，驯鹿几乎全天候进食，为漫长而食物稀少的北极冬季做准备。
“驯鹿反刍越多，它们需要的额外非快速眼动睡眠就越少，”苏黎世大学的神经科学家、第一作者梅勒妮·弗勒说。“我们认为非常重要的是，他们能够节省时间，同时满足他们的睡眠和消化需求，尤其是在夏季。”
在冬季和夏季，北极没有明暗循环，以前的研究表明，在这些季节，居住在北极的驯鹿没有表现出昼夜节律的行为节奏，尽管它们在春分和秋分的白天更活跃，此时存在明暗循环。然而，这些季节差异是否也影响了驯鹿睡眠的程度和质量尚不清楚。
为了研究季节性明暗周期对驯鹿睡眠模式的影响，研究人员在秋分、夏至和冬至期间对挪威特罗姆瑟(69°N)的欧亚苔原驯鹿(Rangifer tarandus tarandus)进行了无创脑电图(EEG)。
这些驯鹿都是成年母鹿，是特罗姆瑟挪威北极大学的圈养驯鹿群的一部分，实验是在室内马厩里进行的，马厩里有受控的照明、不限量的食物和恒定的温度。
他们发现，驯鹿在冬季、夏季和秋季的睡眠时间大致相同，尽管它们在夏季更加活跃。这与其他物种不同，它们会根据环境条件改变睡眠时间。在给定的24小时内，驯鹿平均有5.4小时的非快速眼动睡眠，0.9小时的快速眼动睡眠，2.9小时的反刍，无论季节如何。
Furrer说:“驯鹿在冬季和夏季的睡眠时间相同，这意味着它们必须有其他策略来应对北极夏季有限的睡眠时间。”
一种可能的策略是在反刍过程中有休息的机会——重新咀嚼部分消化的食物，这是驯鹿和其他反刍动物消化的重要组成部分。家养的绵羊、山羊、牛和小鼠鹿都曾被观察到在反刍过程中产生类似睡眠的脑电波，但目前尚不清楚反刍是否能起到与睡眠类似的恢复功能。
研究人员发现，驯鹿在反刍过程中的脑电图读数与非快速眼动睡眠的脑电波模式相似，包括慢波活动和睡眠纺锤波的增加。
睡觉和反刍的驯鹿也表现出类似的行为，在两种活动中都倾向于安静地坐着或站着，并且对干扰的反应较少，比如邻近的驯鹿坐下来或站起来，驯鹿对这些干扰的直接反应(通过看向邻近的驯鹿)在45%的时间里是醒着的，但在反刍时只有25%的时间，在非快速眼动睡眠时只有5%的时间。
接下来，研究人员通过剥夺驯鹿2小时的睡眠，并测量它们在睡眠前后的脑电波，来测试反刍是否能减少驯鹿的睡眠欲望。
睡眠剥夺后，驯鹿的脑电图显示慢波活动增加，这表明“睡眠压力”的积累——对更多更深睡眠的无意识生物驱动——表明驯鹿在睡眠剥夺后会经历更深的睡眠。
然而，当驯鹿反刍时，这种慢波活动在随后的睡眠中减弱，它们反刍得越多，慢波活动减弱得越多。Furrer说:“这表明反刍可以减少睡眠压力，这对驯鹿有益，因为这意味着当它们花更多的时间反刍时，它们不必在睡眠恢复上妥协。”
这在夏天尤其重要，因为它们吃得越多，驯鹿反刍的时间就越多。Furrer说:“反刍增加了营养吸收，所以对驯鹿来说，在夏天花足够的时间反刍是至关重要的，这样才能在冬天到来之前增加体重。”
研究人员说，由于驯鹿似乎只是在某些时候睡觉时反刍，因此后续研究应该比较睡觉时反刍和清醒时反刍的影响，并理想地测量驯鹿在更自然的户外条件下的行为和睡眠。然而，这样的测量需要手术植入脑电图传感器，而不是本研究中使用的非侵入性表面电极。
“我们可以补充的另一件事是观察年轻的驯鹿，”Furrer说。“我们知道，与成年人相比，幼儿和婴儿的睡眠需求要高得多，所以研究年轻驯鹿的睡眠情况会很有趣。”
更多信息:北极驯鹿在反刍时减少睡眠需求，《当代生物学》(2023)。DOI: 10.1016 / j.cub.2023.12.012。www.celltgd/current-biology/f…0960-9822(23)01667-6
引用本文:驯鹿睡觉时反刍，这一策略可能有助于它们在夏天(2023年，12月22日)
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